吳華兵

馬鞍山港口（集團）有限責任公司 馬鞍山 243023

堆取料機是在散貨堆場應用較為廣泛的一種移動式裝備，可實現物料的堆和取兩個功能，一般取料和堆料的生產能力不一致，堆料大于取料，取料裝置是斗輪式的，即為斗輪堆取料機。斗輪堆取料機可通過回轉支承實現一定范圍的回轉，完成不同位置的堆料或取料。一旦回轉支承產生故障，將嚴重影響生產，造成較大損失。文中結合實際介紹DQLZ 1 200/1 500型號的斗輪堆取料機回轉支承發(fā)生故障后，采用頂升法更換回轉支承的工藝。

圖1 斗輪堆取料機總體布置圖

1 斗輪堆取料機概況

DQLZ 1200/1500.28斗輪堆取料機主要參數：生產率為堆料1 500 t/h、取料1 200 t/h，軌距×基距為6 m×6 m，回轉半徑為28 m，最大輪壓為180 kN，尾車采用固定式單尾車，帶寬B＝1 200 mm，帶速V＝2.0 m/s，整機質量為333 t，供電為380 V/50 Hz，裝機容量為300 kW。

回轉支承在使用過程中發(fā)生異響，經綜合判斷，回轉支承已損壞，需要及時更換，型號為131.50.3150.04，公稱直徑為3 150 mm。

2 更換工藝方法分析

2.1 工藝確定

頂升法更換方案是用4只液壓同步頂放置在立柱下平臺和門座之間的四角位置，將回轉支承上部頂起，使回轉支承與立柱平臺、門座分離，拆出并更換新回轉支承。與采用汽車起重機拆除回轉支承以上的部分，更換回轉支承以后再重新安裝的工藝相比，頂升法具有更換成本低、工期短、安全可靠等優(yōu)點。

2.2 重心位置確定

建立直角坐標系，以回轉中心為原點，以臂架方向為X軸正方向，回轉支承以上部分合成重心位置的計算如表1所示。

表1 回轉支承以上部分合成重心位置的計算

由表1可知，總力矩為2 181.136 9 kN·m，總質量為210.885 t，則2 181.136 9÷210.885＝1.034 m。通過計算可知，回轉支承以上部分合成重心的位置位于回轉中心向臂架方向1.034 m處。

2.3 確定頂升點位置及受力計算

該堆取料機軌距×基距為6 m×6 m，兩側立柱下平臺腹板中心距為2 900 mm。頂升時4個頂升液壓缸中心放置在兩側立柱下平臺腹板縱向中心線上，縱向距離與基距相同，距離為6 m，大于回轉支承齒頂圓直徑3 536 mm，不影響更換回轉支承時的進出，故4個液壓缸的布置位置為6 m×2.9 m，液壓缸位置如圖2所示。

圖2 液壓缸位置圖

設頂升液壓缸的受力分別為F1、F2，回轉支承以上部分總質量為210 t，根據圖2，受力計算為2F1×6 000＝210×（3 000+1 034），則F1＝705.95 kN；2F2×6 000＝210×（3 000-1 034），則F2＝344.05 kN。

前部（前臂架方向）每個液壓缸的頂升力為705.95 kN，后部每個液壓缸的頂升力為344.05 kN。

3 施工方案

頂升法更換方案是用4只100 t液壓同步頂放置在立柱下平臺和門座之間的四角位置，將回轉支承上部頂起，使回轉支承與立柱平臺、門座分離，拆出回轉支承，更換上新回轉支承。頂升方案圖如圖3所示。

圖3 頂升方案圖

堆取料機回轉支承頂升法更換裝置由液壓同步頂（4個頂升點）、固定裝置（用于回轉支承拆除后，固定立柱平臺和門座）、導向裝置和限位裝置（新舊回轉支承進出起導向作用，并限制安裝位置不變）、滑道（新舊回轉支承進出起支撐作用）、導向桿（舊回轉支承頂起時起導向作用，使其不偏移）等組成。

3.1 更換回轉支承的前期準備

將堆取料機旋轉至懸臂與下方膠帶機平行位置，且臂架處于水平位置。拆除旋轉電機與旋轉減速器之間的聯(lián)軸器，用5 t起重葫蘆（旋轉減速器質量為3 540 kg）吊起旋轉減速器，使減速器小齒輪脫開回轉支承齒圈。拆除回轉支承護罩及中心料斗伸入回轉支承以下部分，或用起重葫蘆（2 t）吊起中心料斗，割除回轉支承出口方向平臺護欄及樓梯。

3.2 拆除回轉支承

在立柱下平面對稱方向選取4個點作為頂升點，頂升點中心位置對準箱梁內部肋板或腹板，頂升點位置如圖2所示。放置液壓頂升裝置、試頂，觀察有無泄漏現象。液壓頂升裝置受力后，開始拆除回轉支承內外圈螺栓，內圈留4根，用于吊起回轉支承。用4根導向桿（沿回轉支承外圈螺栓孔均布）穿插在回轉支承外圈及門座螺栓孔作為導向。在回轉支承外齒圈齒頂圓切線并平行于回轉支承出口方向安裝導向裝置，并在回轉支承出口反方向安裝限位裝置，導向裝置應保證平行度、強度及剛度，不能產生彎曲變形。操作液壓同步頂進行頂升，頂升過程中觀察回轉支承下平面與外圈基座間隙，隨時調整液壓頂升裝置4個頂升點的行程，保證一圈間隙相同。當頂升行程達到回轉支承可移出的高度時停止頂升，在立柱與門座之間焊接固定裝置進行位置固定，防止液壓頂升裝置泄壓。將準備好的滑道放置于回轉支承底部與門座之間，焊接固定滑道。取出內外圈剩余螺栓及外圈導向桿，使回轉支承落在滑道上，用起重葫蘆將回轉支承拉出，用汽車起重機輔助吊出回轉支承。

3.3 安裝新回轉支承

檢查新回轉支承，注意上下內圈回火軟帶安裝時的位置。用汽車起重機將新回轉支承吊起后，旋轉內外圈使上下內圈及外齒圈回火軟帶處于正確位置后，將新回轉支承吊起至滑道上，利用手拉葫蘆（3 t）將回轉支承拉進安裝位置（此時回轉支承應在導向裝置內）。調整回轉支承內外圈位置，使其內外圈螺栓孔與立柱、門座上安裝孔一致，安裝內圈螺栓并擰緊，調整外圈螺栓孔位置，插入導向桿，確保下降過程不偏移。拆除立柱平臺與門座間的固定裝置、滑道，操作液壓同步頂緩慢下降，下降過程中觀察回轉支承下平面與外圈基座間隙，隨時調整液壓頂升裝置4個頂升點的行程，保證一圈間隙相同。下降到位后拆除限位裝置，用液壓力矩扳手將內外圈螺栓擰緊到要求的預緊力矩。

3.4 試車等收尾工作

拆除液壓頂等施工工具并安裝旋轉減速器及電機。加注潤滑脂，使?jié)櫥鶆蚍植疾⒃囓嚒４_認回轉支承運轉正常后，恢復護欄、樓梯、回轉支承護罩。

4 關鍵過程控制點及安全措施

1）頂升或下降過程中，嚴格控制4只液壓頂的頂升量或下降量，頂升量或下降量高差不得大于2 mm。

2）為防止液壓頂泄漏，在合適位置設置防墜落支柱并準備若干厚度10 mm的鋼板墊塊，在頂升或下降過程中，適時添加或取走墊塊。

3）為防止傾翻，在立柱前后設置2只3 t手拉葫蘆（見圖3），在頂升或下降過程中，適時放松或收緊葫蘆。

4）緊固回轉支承螺栓時，應按照使用說明書要求的順序依次緊固，直至達到預緊力矩。

5）施工前，關注天氣預報，選擇風小天晴的天氣施工。施工開始時，用鐵楔、夾軌器等將行走機構固定；檢查千斤頂、手拉葫蘆、鋼絲繩等工具，確保技術狀況良好。

5 結論

回轉支承是堆取料機十分重要的零部件，一旦有故障，將造成整機無法運轉，而更換回轉支承的工藝方法需要結合整機結構形式、質量情況、更換時長及成本、安全風險、人員技能等綜合考慮。由于回轉支承以上部分質量超過200 t，受起重設備、施工場地等限制，很難進行整體拆除，只能使用汽車起重機進行分部拆除，拆除安裝對施工人員的起重技能、汽車起重機及工索具的技術狀況等要求較高，安全風險較大，施工周期長、成本高。而采用頂升法更換工藝實際操作時間短、費用相對較低、安全可靠，是堆取料機回轉支承更換的實用工藝。